全膝关节置换术围手术期脑梗死危险因素及预后分析

闫欣 王曼 高阳 闫立荣 高倩 姜明 马志刚

北京积水潭医院1神经内科，2信息中心，3病案室（北京100096）

全膝关节置换手术（total knee arthroplasty，TKA）是常见的矫形骨科手术，有助于恢复患者的膝关节功能。随着我国人口老龄化日益加重，行全膝关节置换手术的患者人数和年龄均显著增加。围手术期脑梗死是骨科手术非常严重的并发症，发病率为0.2% ～0.9%，死亡率为18% ～26%，是非脑梗死患者死亡率的10倍，造成严重的经济压力及社会负担［1-5］。目前我国尚无全膝关节置换围手术期脑梗死的相关研究。本研究旨在对其发病率、危险因素以及预后进行探讨，有助于全膝关节置换术围手术期的风险管理和评估，以减少围手术期脑梗死的发生。

1 资料与方法

1.1 一般资料（1）入选标准：①选取2008年1月1日至12月31日于我院行全膝关节置换手术的患者，年龄＞18岁；②出院诊断有脑梗死的患者，并经神经内科医师会诊，符合围手术期急性脑梗死的诊断：在行全膝关节置换术住院期间出现急性起病的神经功能缺损，持续时间超过24 h，经颅脑CT或者颅脑MRI诊断为脑梗死［6］。（2）排除标准：①临床及影像学资料不完整；②在行全膝关节置换术住院期间出现急性起病的神经功能缺损，持续时间＜24 h，或者经颅脑CT或者颅脑MRI诊断为脑出血、蛛网膜下腔出血、颅内肿瘤或者脑炎等疾病。

1.2 观察指标（1）患者的一般情况，包括性别、年龄及日常生活能力评分（activity of daily living，ADL）。（2）患者的危险因素，包括高血压、糖尿病、高脂血症、冠心病、心房纤颤、脑卒中病病史、慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）、肾功能不全、下肢静脉血栓。（3）患者的用药情况，术前是否使用抗血小板或者抗凝治疗以及停药措施。（4）全膝关节置换手术的相关情况，包括手术原发疾病、手术类型（单侧/双侧膝关节置换术）、麻醉方式（全身麻醉/局部麻醉）、是否进入重症监护室、输入红细胞、血小板以及血浆的数量。（5）脑梗死发生时间及脑梗死类型。

1.3 统计学方法采用SPSS 24.0进行统计分析，计量资料表示为均数±标准差，两组间采用t检验比较；计数资料使用例数（%）表示，两组间使用χ2检验比较。以全膝关节置换术围手术期急性脑梗死为因变量，将t检验和χ2检验中差异有统计学意义的变量，纳入单因素logistic回归分析。采用多元logistic回归分析，将单因素logistic回归中差异具有统计学意义的变量纳入多元logistic回归分析，最终得出全膝关节置换术围手术期脑梗死的危险因素。以P ＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料在2008年1月1日至12月31日期间，16 490例患者在我院行全膝关节置换术，患者年龄18 ～90岁，平均年龄（64.24±10.02）岁，住院天数2 ～364 d，平均住院天数（11.20±6.64）d。手术原发疾病包括原发性膝关节病15 214例（92.3%），肿瘤相关疾病563例（3.4%），类风湿性关节炎535例（3.2%），骨折相关疾病88例（0.5%），其他类型疾病90例（0.5%）。见表1。

经神经内科医师会诊，11例患者确诊为全膝关节置换术后急性脑梗死，其中男3例，女8例，年龄55 ～80岁，平均年龄（68.82 ± 7.91）岁。全膝关节置换术围手术期脑梗死的发病率为0.07%（11/16 490）。1例患者在术前使用阿司匹林抗血小板治疗，术前7 d停用抗血小板药物；所有患者术后均给予低分子肝素抗凝治疗。围手术期脑梗死出现的时为术后1 ～3 d，中位数为术后1 d，其中术后24 h内出现5例（45.5%），术后24 ～48 h出现4例（36.4%），术后48 ～72 h出现2例（18.2%）。脑梗死病因分类包括：动脉粥样硬化机制为主4例，栓塞机制为主6例，低灌注机制为主1例。

全膝关节置换术围手术期脑梗死患者与未发生脑梗死患者在出院ADL和是否进入监护室方面差异有统计学意义（P ＜0.05），在年龄、性别和入院ADL方面差异无统计学意义（P ＞0.05）。见表1。

2.2 全膝关节置换术围手术期脑梗死危险因素比较分析围手术期脑梗死患者和未发生脑梗死患者在高血压、糖尿病、冠心病、心房纤颤、高脂血症、脑梗死病史、贫血以及双侧手术方式和输入红细胞数量方面差异有统计学意义（P ＜0.05）；而在肾功能不全、下肢静脉血栓、COPD及全身麻醉方式、输血小板数量和输血浆数量方面两组差异无统计学意义（P ＞0.05）。见表2。

2.3 全膝关节置换术围手术期脑梗死危险因素logistic 回归分析单因素logistic回归分析提示高血压、糖尿病、心房纤颤、高脂血症、脑卒中病史、贫血及手术方式是全膝关节置换术围手术期脑梗死的危险因素（P ＜0.05）。见表3。多因素logistic回归分析提示心房纤颤、脑梗死病史、双侧膝关节置换的手术方式是全膝关节置换术脑梗死的独立危险因素（P ＜0.05），见表4。

3 讨论

全膝关节置换术围手术期脑梗死是少见的、严重的手术并发症，一旦出现将极大影响患者生活质量以及预后。随着我国人口老龄化，伴有心脑血管病等危险因素的老年患者显著增加，围手术期脑梗死的发病率和死亡率逐年增长，需要引起足够的重视。本研究是中国首个全膝关节置换术围手术期脑梗死的大样本临床研究，有助于患者咨询、术前谈话、治疗方案的制定以及围手术期风险管理。本研究首次报道了我国全膝关节置换术围手术期脑梗死的发病率为0.07%，发病率低、相对少见，与国外报道0.08% ～0.17%的发病率基本一致［7-8］。

表1 全膝关节置换术未发生脑梗死患者与脑梗死患者一般情况和临床特征比较Tab.1 Demographic and clinical characteristics in patients with and without stroke of TKA ±s

表1 全膝关节置换术未发生脑梗死患者与脑梗死患者一般情况和临床特征比较Tab.1 Demographic and clinical characteristics in patients with and without stroke of TKA ±s

注：ADL，日常生活能力

项目年龄（岁）男性［例（%）］入院ADL出院ADL进入重症监护室［例（%）］全膝关节置换术未发生脑梗死患者（n=16 479）64.24±10.02 3 450（20.9）80.35±11.88 56.35±11.16 180（1.10）全膝关节置换术脑梗死患者（n=11）68.64±7.97 3（27.3）78.50±13.75 40.50±32.18 3（27.30）P 值（双侧）0.414 0.709 0.385＜0.001*＜0.001*

表2 全膝关节置换术未发生脑梗塞患者与脑梗死患者危险因素及手术情况比较Tab.2 Patient and surgery related factors in patients with and without stroke of TKA 例（%）

表3 全膝关节置换术围手术期脑梗死危险因素的单因素logistic 回归分析Tab.3 Univariate analysis of factors associated with perioperative stroke of TKA

表4 全膝关节置换术围手术期脑梗死危险因素的多因素logistic 回归分析Tab.4 Logisitic analysis of factors associated with perioperative stroke of TKA

本研究发现全膝关节置换术围手术期脑梗死会造成非常严重的后果，术后脑梗死患者进入重症监护室比例增加24倍，出院时患者日常生活能力明显下降，导致术后康复周期延长，严重影响患者的生活质量，而且显著增加了照料者的负担［9-10］。全膝关节置换术的致死率及致残率高，MORTAZAVI等［2］报道全膝关节置换术后脑梗死患者1年后的死亡率高达25%，是未发生脑梗死患者的8 ～60倍［11-12］，平均延长住院时间5 d。因此，应该充分重视全膝关节置换术围手术期脑梗死情况，采取有效的预防措施，防止围手术期脑梗死的发生。

脑梗死出现的时间对于围手术期患者的诊治和护理至关重要。本研究发现全膝关节置换术围手术期脑梗死均出现在手术后第1 ～3天，中位数为术后1天，与国外报道类似。SELIM［13］在一篇综述中指出45%围手术期脑梗死发生在术后第1天。MINHAS等［14］发现骨科术后第1天内脑梗死的发病率最高，62%脑梗死发生在术后2 d内。MORTAZAVI等［2］发现行膝关节或髋关节置换术患者，69%围手术期脑梗死出现在术后2 d内。术后脑梗死发生的时间与手术过程中的低血压和低灌注状态，以及术后应激和高凝状态等多种病理生理改变有关。在全膝关节置换术后3 d内应详细观察患者的意识状态以及肢体活动情况，出现症状后尽快完善头颅CT或者头颅MRI等影像学检查，给予及时的诊断和治疗［15］。

本研究是国内首个针对全膝关节置换术脑梗死危险因素的研究，对于围手术期脑梗死风险评估有一定的指导作用。研究发现既往脑梗死的病史、心房纤颤和双侧全膝关节置换术的手术方式是围手术期脑梗死危险因素。脑梗死病史是风险性相关最大的危险因素（OR = 88.596，95%CI：22.076 ～355.561），这与国外的研究结果一致，OR值介于1.6 ～67.7之间［12，16-18］。术前停用抗血小板或者抗凝药物导致的术后高凝状态与之有关［19-20］。手术过程中骨髓、脂肪栓子和骨水泥颗粒等微栓子，容易进入血液循环，脑血流代偿调节和微栓子清除能力下降，容易形成新发脑梗死。心房纤颤是围手术期脑梗死的另一个重要的危险因素（OR = 18.23，95%CI：1.637 ～203.036）。房颤可导致心源性脑栓塞或者低灌注，使围手术期脑梗死发生率增加2 ～31倍［12，21-22］。双侧全膝关节置换术的手术方式也是围手术期脑梗死的危险因素（OR = 7.226，95%CI：1.985 ～26.304），会导致手术时间延长、出血量增加，促进脑梗死的发生。MENENDEZ等［7］研究2 150 000例全膝关节置换术的患者发现双侧全膝关节置换术脑梗死的发生率是单侧TKA手术的3倍。ERICSUN等［23］研究发现叠加手术会增加高危患者的并发症和死亡率，与本研究结果一致。

本研究有助于规范围手术期脑梗死高危患者的风险管理。首先，应对既往脑梗死病史患者进行手术时应特别予以重视，术前行颈部血管超声和经颅多普勒超声（transcranial doppler，TCD）评估颅内外血管情况，请专科医生会诊指导围手术期停药或换药；术中尽量避免低血压和低灌注情况的发生，以保证脑部血液供应和血氧饱和度的稳定；术后及时恢复抗血小板或抗凝药物治疗，并且保证充足的液体容量［15］。其次，房颤患者术前应行心脏超声心动图检查，术中及术后至少3 d内监测心率［24］，给予抗凝及控制心率的治疗，及时纠正电解质紊乱及感染等并发症。最后，脑梗死或者心房纤颤的高危患者应慎重选择双侧全膝关节置换术手术方式，以减少围手术期脑梗死的发生。

本研究为单中心回顾性研究，存在一定的局限性和选择偏倚。首先，本研究仅纳入住院期间发生的脑梗死，出院后发生的脑梗死并未纳入统计。其次，在住院期间某些轻微或隐匿性脑梗死很可能被忽视［11］，故全膝关节置换术围手术期脑梗死的发病率可能会更高。第三，本研究缺乏吸烟史以及体质量指数（body mass index，BMI）等围手术期脑梗死的危险因素的数据［25-26］。因此，应在本研究的基础上进一步完善，扩大样本量并进行多中心前瞻性研究。

综上所述，全膝关节置换术围手术期脑梗死的发病率为0.07%，是非常严重的手术并发症。围手术期脑梗死均发生于术后3 d以内。脑梗死病史、心房纤颤以及双侧膝关节置换术是围手术期脑梗死发生的危险因素。对高危患者应提前识别预警，制定合理的围手术期防治方案，以减少围手术期脑梗死的发生。